RIGOL EMI預(yù)兼容測(cè)試方案
引言隨著電子產(chǎn)品應(yīng)用的增多，我們周圍的電磁環(huán)境正變的日益復(fù)雜，對(duì)我們工作與生活的影響也愈發(fā)密切。如電磁干擾造成醫(yī)療器材在使用中的宕機(jī)，LED屏顯示不穩(wěn)等。因而國際上對(duì)于電子、電器、工業(yè)設(shè)備產(chǎn)品的 EMC測(cè)試日漸重視，并要求出廠產(chǎn)品需滿足 EMC法規(guī)要求。
電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括電磁干擾(EMI)和電磁抗干擾
（EMS）兩個(gè)方面。具體分類如下：
圖1.電磁兼容（EMC）分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
為了保證電子產(chǎn)品滿足在電磁環(huán)境中可靠性等的要求，各國都相應(yīng)地根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)制定了關(guān)于電子類產(chǎn)品的EMC法規(guī)， 要求產(chǎn)品在取得相應(yīng)的法規(guī)認(rèn)證后才能在該國銷售。IEC(國際電工委員會(huì))是世界上成立*早的國際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)有關(guān)電氣工程和電子工程領(lǐng)域中的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。其下從事EMC標(biāo)準(zhǔn)制定的組織主要有CISPR(國際無線電干擾特別委員會(huì)）。IEC標(biāo)準(zhǔn)已廣為歐洲、美國、日本、中國等地區(qū)和國家采用。其相關(guān)的認(rèn)證為歐盟的CE認(rèn)證，美國的FCC認(rèn)證，中國的3C認(rèn)證等，都是電子類產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)必須要取得的通行證。
表1a.國際標(biāo)準(zhǔn)比較(發(fā)射)
|
CISPR
|
FCC
|
EN
|
說明
|
|
11
|
Part18
|
EN 55011
|
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)用射頻設(shè)備
|
|
14-1
|
|
EN 55014-1
|
家用電器/電動(dòng)工具
|
|
15
|
|
EN 55015
|
電氣照明和類似設(shè)備
|
|
22
|
Part15
|
EN 55022
|
信息科技設(shè)備
|
|
25
|
|
EN 55025
|
車輛、船舶和內(nèi)燃機(jī)
|
|
設(shè)備類型
|
輻射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
|
|
住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)和輕工業(yè)環(huán)境設(shè)備
|
EN 61000-6-3
|
|
工業(yè)環(huán)境設(shè)備
|
EN 61000-6-4
|
|
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)用射頻設(shè)備
|
EN 55011
|
|
聲音和電視廣播接收機(jī)
|
EN 55013
|
|
家用電器/電動(dòng)工具
|
EN 55014-1
|
|
電氣照明和類似設(shè)備
|
EN 55015
|
|
信息科技設(shè)備
|
EN 55022
|
|
車輛、船舶和內(nèi)燃機(jī)
|
EN 55025
|
表1c.中國標(biāo)準(zhǔn)
|
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
|
行業(yè)
|
參考標(biāo)準(zhǔn)
|
|
GB 4824
|
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)
|
CISPR 11
|
|
GB/T13837
|
電視廣播
|
CISPR 13
|
|
GB 4343.1
|
家用電器、電動(dòng)工具
|
CISPR 14-1
|
|
GB/T17743
|
電氣照明
|
CISPR 15
|
|
GB/T7349
|
高壓輸變電
|
CISPR 18
|
|
GB/T9254
|
信息技術(shù)
|
CISPR 22
|
|
GB/T18655
|
車輛、船舶和內(nèi)燃機(jī)
|
CISPR 25
|
u測(cè)試設(shè)備及測(cè)試項(xiàng)目的通用標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 6113.1【CISPR 16-1】EMI 和 EMS 測(cè)試設(shè)備及項(xiàng)目
u 測(cè)試方法和限制值的通用標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 6113.2【CISPR 16-2】EMI 和 EMS 測(cè)量方法
為了取得這些認(rèn)證，各類電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家必須把自己的產(chǎn)品送到相關(guān)的電磁兼容認(rèn)證機(jī)構(gòu)去做測(cè)試，這種測(cè)試是付費(fèi)的，通過測(cè)試，才可以獲得認(rèn)證證書，如果沒有通過，還需要返回進(jìn)行EMC整改之后再送去做測(cè)試。這個(gè)過程也許會(huì)經(jīng)過若干次反復(fù)。為了減少這種費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的反復(fù)次數(shù)，用戶完全可以在進(jìn)行EMC認(rèn)證之前，通過自測(cè)和評(píng)估的手段，自己在實(shí)驗(yàn)室先完成EMI預(yù)測(cè)試和定性評(píng)估。
EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾）是一種可以通過交流線路（傳導(dǎo)）或空間（輻射）傳遞電磁能量的干擾，對(duì)產(chǎn)品電流回路、儀器設(shè)備系統(tǒng)或人體生命組織等造成影響的現(xiàn)象。主要包含傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。
表2a.EMI測(cè)試項(xiàng)目
|
測(cè)試項(xiàng)目
|
主要頻段
|
主要測(cè)試設(shè)備
|
測(cè)試環(huán)境
|
|
傳導(dǎo)干擾
|
9KHz~30MHz
|
測(cè)試接收機(jī)/頻譜儀、人工電源網(wǎng)絡(luò)、隔離變壓器
|
屏蔽室
|
|
輻射干擾
|
30MHz-1GHz
|
近場(chǎng)探頭、測(cè)試接收機(jī)/頻譜儀
|
暗室
|
RIGOL EMI預(yù)兼容測(cè)試方案主要由如下三個(gè)部分組成：
1. RIGOL 頻譜分析儀（準(zhǔn)峰值檢波器、6dB EMI濾波器）
RSA5000/RSA3000/DSA800/DSA700等系列頻譜分析儀，具有高性價(jià)比，靈活多樣的特點(diǎn)，不僅可用來進(jìn)行EMI預(yù)兼容測(cè)試，還可以滿足多種應(yīng)用的信號(hào)測(cè)量：
|
特性
|
頻率范圍
|
|
A 頻段
9 kHz ~150 kHz
|
B 頻段
0.15 MHz ~30 MHz
|
C&D 頻段
30 MHz ~1000 MHz
|
|
-6dB帶寬
|
200 Hz
|
9 khz
|
120 khz
|
表2c.RIGOL EMI預(yù)兼容測(cè)試推薦儀器系列
|
頻譜儀
|
RSA5000 系列
|
RSA3000 系列
|
|
頻率范圍
|
9 kHz ~ 3.2/6.5 GHz
|
9 kHz ~ 3/4.5 GHz
|
|
適用范圍
|
傳導(dǎo)、輻射
|
傳導(dǎo)、輻射
|
|
前置放大器
|
RSA5000-PA
|
RSA3000-PA
|
|
EMI 測(cè)試模式
（含 EMI 濾波器與準(zhǔn)峰值檢波）
|
RSA5000-EMI
|
RSA3000-EMI
|
|
*大實(shí)時(shí)分析帶寬
|
40MHz
|
40MHz
|
|
近場(chǎng)探頭套件
|
NFP-3
|
NFP-3
|
2.S1210 EMI預(yù)兼容測(cè)試軟件
提供幅度校正功能
分段編輯掃描列表，進(jìn)行分段掃描，從而加快測(cè)量速度
限制線功能可快速判斷測(cè)量結(jié)果
提供快速預(yù)掃描和*終掃描兩種模式
峰值搜索功能，定義和存儲(chǔ)峰值列表
頻率軸支持線性或?qū)?shù)刻度顯示
幅度軸支持多種個(gè)單位顯示
測(cè)試報(bào)告自動(dòng)生成
3.測(cè)量附件--近場(chǎng)探頭
用于近場(chǎng)輻射測(cè)量，RIGOL 提供了 NFP-3 近場(chǎng)探頭：
傳導(dǎo)干擾測(cè)試傳導(dǎo)干擾主要以30MHz以下頻率為主，測(cè)量被測(cè)設(shè)備（EUT）沿電源線向電源網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)
的干擾信號(hào)是否符合要求，也包括沿信號(hào)線傳導(dǎo)的干擾信號(hào)是否符合要求。傳導(dǎo)干擾預(yù)測(cè)試設(shè)備包含測(cè)試接收機(jī)/頻譜儀、人工電源網(wǎng)絡(luò)（AMN）『通常情況可用
線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN替代』、隔離變壓器、限幅器。
u 人工電源網(wǎng)絡(luò)（AMN）：
1) 隔離和耦合作用：阻止EUT產(chǎn)生的射頻電磁干擾進(jìn)入電網(wǎng)，同時(shí)衰減來自電網(wǎng)的干擾信號(hào)，通過耦合電容把射頻干擾信號(hào)接至測(cè)量收接收或頻譜儀；
2) 穩(wěn)定阻抗作用：提供統(tǒng)一阻抗（50 Ω），便于在不同電網(wǎng)下的測(cè)試結(jié)果相互比較。
u隔離變壓器：在實(shí)際傳導(dǎo)干擾測(cè)試中，因人工電源網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致有放電情況出現(xiàn)。在未能確保接地良好的情況下，需要使用隔離變壓器連接電源與人工電源網(wǎng)絡(luò)以消除**隱患。
u限幅器：有效保護(hù)接收機(jī)或頻譜儀避免因?yàn)榇笮盘?hào)損壞。
圖2a. 傳導(dǎo)干擾測(cè)試連接示意圖（桌面式受試）（參考GB/T 6113.201-2018）
|
項(xiàng)目
|
說明
|
|
1
|
2mX2m的金屬壁
|
|
2
|
EUT
|
|
3
|
往返折疊成的電源線
|
|
4
|
人工電源網(wǎng)絡(luò)（帶限幅器）
|
|
5
|
同軸線纜
|
|
6
|
測(cè)量接收機(jī)/頻譜儀
|
|
B
|
參考接地連接點(diǎn)
|
|
M
|
接測(cè)量接收機(jī)/頻譜儀輸入端
|
|
P
|
至EUT的電源
|
圖2b.傳導(dǎo)干擾測(cè)試RIGOL方案連接示意圖
輻射干擾測(cè)試當(dāng)頻率高于30MHz時(shí)，輻射變成主要的傳播方式。輻射干擾測(cè)試用來測(cè)量被測(cè)設(shè)備
（EUT）沿空間輻射的干擾信號(hào)是否符合要求。輻射干擾測(cè)試設(shè)備主要包含測(cè)量接收機(jī)/頻譜分析儀、功率放大器和近場(chǎng)探頭。
u功率放大器：主要用來放大進(jìn)入頻譜分析儀的輻射信號(hào)功率。
u 近場(chǎng)探頭：用來接收及傳輸電路中的磁場(chǎng)輻射信號(hào)。
圖3.輻射干擾測(cè)試RIGOL方案測(cè)試圖
表3.EMI預(yù)測(cè)試方案訂貨信息（具體配置請(qǐng)聯(lián)系RIGOL的銷售人員和經(jīng)銷商）
|
說明
|
訂貨號(hào)
|
|
EMI上位機(jī)軟件
|
S1210 EMI 預(yù)兼容測(cè)試軟件
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz
|
RSA3015E
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3015E-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz
|
RSA3030E
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3030E-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz
|
RSA3030
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3030-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 4.5 GHz
|
RSA3045
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 4.5 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3045-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz
|
RSA5032
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz （帶跟蹤源）
|
RSA5032-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 6.5 GHz
|
RSA5065
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 6.5 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA5065-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz（帶前置放大器）
|
DSA815
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz（帶跟蹤源和前置放大器）
|
DSA815-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶前置放大器）
|
DSA832
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶跟蹤源和前置放大器
|
DSA832-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶前置放大器）
|
DSA832E
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶跟蹤源和前置放大器
|
DSA832E-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 7.5 GHz（帶前置放大器）
|
DSA875
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 7.5 GHz（帶跟蹤源和前置放大器
|
DSA875-TG
|
|
頻譜分析儀，100 kHz至 1 GHz（帶前置放大器）
|
DSA710
|
|
頻譜分析儀，100 kHz至 0.5 GHz（帶前置放大器）
|
DSA705
|
|
EMI測(cè)量應(yīng)用軟件
|
RSA3000-EMI
|
|
EMI測(cè)量應(yīng)用軟件
|
RSA5000-EMI
|
|
EMI濾波器和準(zhǔn)峰值檢波器套件
|
EMI-DSA800
|
|
近場(chǎng)探頭套件
|
NFP-3
|
|
線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（傳導(dǎo)干擾測(cè)試用）
|
第三方購買
|
|
隔離器（傳導(dǎo)干擾測(cè)試用）
|
第三方購買
|
|
天線（電磁輻射遠(yuǎn)場(chǎng)干擾測(cè)試用）
|
第三方購買
|
